题目列表(包括答案和解析)
2. 已知点A(6,-4),B(1,2)、C(x,y),O为坐标原点,若 则点C的轨迹方程是 ( )
A.2x-y+16=0 B.2x-y-16=0 C.x-y+10=0 D.x-y-10=0
1. 直线l经过A(2,1)、B(1,m2)(m∈R)两点,那么直线l的倾斜角的取值范围是( )
A. B. C. D.
1 若向量,则__________________
2 若向量,则这两个向量的位置关系是___________
3 已知向量,若,则______;若则______
4 已知向量若则实数______,_______
5 若,且,则与的夹角为____________
6 若,,是平面内的三点,设平面的法向量,则________________
7 已知空间四边形,点分别为的中点,且,用,,表示,则=_______________
8 已知正方体的棱长是,则直线与间的距离为
(数学选修2-1)第三章 空间向量与立体几何
1 下列各组向量中不平行的是( )
A B
C D
2 已知点,则点关于轴对称的点的坐标为( )
A B C D
3 若向量,且与的夹角余弦为,则等于( )
A B C 或 D 或
4 若A,B,C,则△ABC的形状是( )
A 不等边锐角三角形 B 直角三角形 C 钝角三角形 D 等边三角形
5 若A,B,当取最小值时,的值等于( )
A B C D
6 空间四边形中,,,则<>的值是( )
A B C - D
43.(浙江•理•19题)在如图所示的几何体中,平面ABC,平面ABC,,,M是AB的中点。
(Ⅰ)求证:;
(Ⅱ)求CM与平面CDE所成的角;
分析:本题主要考查空间线面关系、空间向量的概念与运算等基础知识,同时考查空间想象能力和推理运算能力.满分14分.
解答:
方法一:
(I)证明:因为,是的中点,
所以.
又平面,
所以.
(II)解:过点作平面,垂足是,连结交延长交于点,连结,.
是直线和平面所成的角.
因为平面,
所以,
又因为平面,
所以,
则平面,因此.
设,,
在直角梯形中,
,是的中点,
所以,,,
得是直角三角形,其中,
所以.
在中,,
所以,
故与平面所成的角是.
方法二:
如图,以点为坐标原点,以,分别为轴和轴,过点作与平面垂直的直线为轴,建立直角坐标系,设,则,,.,.
(I)证明:因为,,
所以,
故.
(II)解:设向量与平面垂直,则,,
即,.
因为,,
所以,,
即,
,
直线与平面所成的角是与夹角的余角,
所以,
因此直线与平面所成的角是.
42.(天津•理•19题)如图,在四棱锥中,底面,,,是的中点.
(Ⅰ)证明;
(Ⅱ)证明平面;
(Ⅲ)求二面角的大小;
分析:本小题考查直线与直线垂直、直线与平面垂直、二面角等基础知识,考查空间想象能力、运算能力和推理论证能力.满分12分.
解答:(Ⅰ)证明:在四棱锥中,因底面,平面,故.
,平面.
而平面,.
(Ⅱ)证明:由,,可得.
是的中点,.
由(Ⅰ)知,,且,所以平面.
而平面,.
底面在底面内的射影是,,.
又,综上得平面.
(Ⅲ)解法一:过点作,垂足为,连结.则(Ⅱ)知,平面,在平面内的射影是,则.
因此是二面角的平面角.
由已知,得.设,
可得.
在中,,,
则.在中,.
所以二面角的大小是.
解法二:由题设底面,平面,则平面平面,交线为.
过点作,垂足为,故平面.过点作,垂足为,连结,故.因此是二面角的平面角.
由已知,可得,设,
可得.
,.
于是,.
在中,.
所以二面角的大小是.
41.(四川•理•19题)如图,四边形是直角梯形,∠=90°,∥,=1,=2,又=1,∠=120°,⊥,直线与直线所成的角为60°.
(Ⅰ)求证:平面⊥平面;
(Ⅱ)求二面角的大小;
(Ⅲ)求三棱锥的体积;
分析:本题主要考察异面直线所成的角、平面与平面垂直、二面角、三棱锥体积等有关知识,考察思维能力和空间想象能力、应用向量知识解决数学问题的能力、化归转化能力和推理运算能力。
解法一:
(Ⅰ)∵
∴,
又∵
∴
(Ⅱ)取的中点,则,连结,
∵,∴,从而
作,交的延长线于,连结,则由三垂线定理知,,
从而为二面角的平面角
直线与直线所成的角为
∴
在中,由余弦定理得
在中,
在中,
在中,
故二面角的平面角大小为
(Ⅲ)由(Ⅱ)知,为正方形
∴
解法二:(Ⅰ)同解法一
(Ⅱ)在平面内,过作,建立空间直角坐标系(如图)
由题意有,设,
则
由直线与直线所成的解为,得
,即,解得
∴,设平面的一个法向量为,
则,取,得
平面的法向量取为
设与所成的角为,则
显然,二面角的平面角为锐角,
故二面角的平面角大小为
(Ⅲ)取平面的法向量取为,则点A到平面的距离
∵,∴
40.(上海•理•19题)体积为1的直三棱柱中,,,求直线与平面所成角。
39.(陕西•理•19题)如图,在底面为直角梯形的四棱锥中,,,BC=6。
(Ⅰ)求证:;(Ⅱ)求二面角的大小;
解法一:(Ⅰ)平面,平面..
又,.
,,,即.
又.平面.
(Ⅱ)过作,垂足为,连接.
平面,是在平面上的射影,由三垂线定理知,
为二面角的平面角.
又,
,
,
又,,.
由得.
在中,,.
二面角的大小为.
解法二:(Ⅰ)如图,建立坐标系,
则,,,,,
,,,
,.,,
又,平面.
(Ⅱ)设平面的法向量为,
则,,
又,,
解得
平面的法向量取为,
,.
二面角的大小为.
38.(宁夏•理•19题)如图,在三棱锥中,侧面与侧面均为等边三角形,,为中点.
(Ⅰ)证明:平面;(Ⅱ)求二面角的余弦值.
证明:
(Ⅰ)由题设,连结,为等腰直角三角形,所以,且,又为等腰三角形,故,且,从而.
所以为直角三角形,.
又.
所以平面.
(Ⅱ)解法一:
取中点,连结,由(Ⅰ)知,得.
为二面角的平面角.
由得平面.
所以,又,故.
所以二面角的余弦值为.
解法二:
以为坐标原点,射线分别为轴、轴的正半轴,建立如图的空间直角坐标系.
设,则.
的中点,.
.
故等于二面角的平面角.
,
所以二面角的余弦值为.
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